Claims (67)
1. Смешанный оксид из оксида церия и оксида циркония, обладающий многофазной кубической формой кристаллизации и кислородной емкостью более 300 Ммоль O2/г образца после старения в течение 4 час при 1000° С.1. A mixed oxide of cerium oxide and zirconium oxide having a multiphase cubic crystallization form and an oxygen capacity of more than 300 mmol O 2 / g of sample after aging for 4 hours at 1000 ° C.
2. Смешанный оксид по п.1, в котором кислородная емкость после старения в течение 4 час при 1000° С больше 315 Ммоль O2/г образца.2. The mixed oxide according to claim 1, in which the oxygen capacity after aging for 4 hours at 1000 ° C is more than 315 mmol O 2 / g of sample.
3. Смешанный оксид по п.2, в котором кислородная емкость после старения в течение 4 час при 1000° С больше 330 Ммоль O2/г образца.3. The mixed oxide according to claim 2, in which the oxygen capacity after aging for 4 hours at 1000 ° C is more than 330 mmol O 2 / g of sample.
4. Смешанный оксид по п.1, который имеет скорость отдачи кислорода больше 1,0 мг-О2/м2-мин.4. The mixed oxide according to claim 1, which has an oxygen release rate of greater than 1.0 mg-O 2 / m 2 -min.
5. Смешанный оксид по п.4, который имеет скорость отдачи кислорода больше 2,0 мг-О2/м2-мин.5. The mixed oxide according to claim 4, which has an oxygen release rate of greater than 2.0 mg-O 2 / m 2 -min.
6. Смешанный оксид по п.5, который имеет скорость отдачи кислорода больше 5,0 мг-О2/м2-мин.6. The mixed oxide according to claim 5, which has an oxygen release rate of greater than 5.0 mg-O 2 / m 2 -min.
7. Смешанный оксид по п.1, который на основании определения с помощью метода рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами (SAXS) имеет нормализованную интенсивность рассеяния I(Q) в пределах от примерно 47 до примерно 119 при векторе рассеяния Q, равном 0,10 A -1.7. The mixed oxide according to claim 1, which, based on the determination by the small-angle X-ray scattering method (SAXS), has a normalized scattering intensity I (Q) ranging from about 47 to about 119 with a scattering vector Q of 0.10 A -1 .
8. Смешанный оксид по п.7, который на основании определения с помощью метода рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами (SAXS) имеет нормализованную интенсивность рассеяния I(Q) в пределах от примерно 50 до примерно 110 при векторе рассеяния Q, равном 0,10 A -1.8. The mixed oxide according to claim 7, which, based on the determination by the small-angle X-ray scattering method (SAXS), has a normalized scattering intensity I (Q) ranging from about 50 to about 110 with a scattering vector Q of 0.10 A -1 .
9. Смешанный оксид по п.7, который на основании определения с помощью метода рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами (SAXS) имеет9. The mixed oxide according to claim 7, which, based on the determination using the small-angle x-ray scattering method (SAXS), has
нормализованную интенсивность рассеяния I(Q) в пределах от примерно 54 до примерно 85 при векторе рассеяния Q, равном 0,10 A -1.the normalized scattering intensity I (Q) ranging from about 54 to about 85 with a scattering vector Q of 0.10 A −1 .
10. Смешанный оксид по п.4, который на основании определения с помощью метода рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами (SAXS) имеет нормализованную интенсивность рассеяния I(Q) в пределах от примерно 47 до примерно 119 при векторе рассеяния Q, равном 0,10 A -1.10. The mixed oxide according to claim 4, which, based on the determination by the small-angle X-ray scattering method (SAXS), has a normalized scattering intensity I (Q) ranging from about 47 to about 119 with a scattering vector Q of 0.10 A -1 .
11. Смешанный оксид по п.10, который на основании определения с помощью метода рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами (SAXS) имеет нормализованную интенсивность рассеяния I(Q) в пределах от примерно 50 до примерно 100 при векторе рассеяния Q, равном 0,10 A -1.11. The mixed oxide of claim 10, which, based on the determination by the small-angle X-ray scattering method (SAXS), has a normalized scattering intensity I (Q) ranging from about 50 to about 100 with a scattering vector Q of 0.10 A -1 .
12. Смешанный оксид по п.11, который на основании определения с помощью метода рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами (SAXS) имеет нормализованную интенсивность рассеяния I(Q) в пределах от примерно 54 до примерно 85 при векторе рассеяния Q, равном 0,10 A -1 12. The mixed oxide according to claim 11, which, based on the determination by the small-angle X-ray scattering method (SAXS), has a normalized scattering intensity I (Q) ranging from about 54 to about 85 with a scattering vector Q of 0.10 A -1
13. Смешанный оксид по п.1, который включает поликристаллические частицы оксида церия и оксида циркония.13. The mixed oxide according to claim 1, which includes polycrystalline particles of cerium oxide and zirconium oxide.
14. Смешанный оксид по п.13, в котором частицы имеют средний размер в пределах от примерно 0,1 до примерно 50 μ м.14. The mixed oxide according to item 13, in which the particles have an average size in the range from about 0.1 to about 50 μm
15. Смешанный оксид по п.14, в котором частицы имеют средний размер в пределах от примерно 0,5 до примерно 20 μ м.15. The mixed oxide of claim 14, wherein the particles have an average size in the range of from about 0.5 to about 20 μm.
16. Смешанный оксид по п.13, в котором частицы содержат кристаллиты, имеющие средний размер, определенный после прокаливания в течение 4 час при 900° С с помощью дифракции рентгеновских лучей, в пределах от примерно 40 до примерно 200 A .16. The mixed oxide according to item 13, in which the particles contain crystallites having an average size determined after calcination for 4 hours at 900 ° C using x-ray diffraction, in the range from about 40 to about 200 A.
17. Смешанный оксид по п.16, в котором кристаллиты имеют средний размер, определенный после прокаливания в течение 4 час при 900° С с помощью дифракции рентгеновских лучей, в пределах от примерно 50 до примерно 120 A .17. The mixed oxide according to clause 16, in which the crystallites have an average size determined after calcination for 4 hours at 900 ° C using x-ray diffraction, in the range from about 50 to about 120 A.
18. Смешанный оксид по п.16, в котором кристаллиты включают множество прилегающих один к другому доменов, имеющих разные соотношения церия и циркония.18. The mixed oxide according to clause 16, in which the crystallites include many adjacent to each other domains having different ratios of cerium and zirconium.
19. Смешанный оксид по п.18, в котором домены имеют средний размер в пределах от примерно 10 до примерно 50 A .19. The mixed oxide of claim 18, wherein the domains have an average size ranging from about 10 to about 50 A.
20. Смешанный оксид по п.19, в котором домены имеют средний размер в пределах от примерно 10 до примерно 30 A .20. The mixed oxide according to claim 19, in which the domains have an average size in the range from about 10 to about 30 A.
21. Смешанный оксид по п.13, в котором частицы смешанного оксида имеют площадь удельной поверхности после прокаливания в течение 2 час при 500° С, равную, по меньшей мере, 30 м2/г.21. The mixed oxide of claim 13, wherein the mixed oxide particles have a specific surface area after calcination for 2 hours at 500 ° C. of at least 30 m 2 / g.
22. Смешанный оксид по п.21, в котором частицы смешанного оксида имеют площадь удельной поверхности после прокаливания в течение 2 час при 500° С, равную, по меньшей мере, 40 м2/г.22. The mixed oxide according to item 21, in which the mixed oxide particles have a specific surface area after calcination for 2 hours at 500 ° C, equal to at least 40 m 2 / year
23. Смешанный оксид по п.22, в котором частицы смешанного оксида имеют площадь удельной поверхности после прокаливания в течение 2 час при 500° С, равную, по меньшей мере, 50 м2/г.23. The mixed oxide of claim 22, wherein the mixed oxide particles have a specific surface area after calcination for 2 hours at 500 ° C. of at least 50 m 2 / g.
24. Смешанный оксид по п.13, в котором частицы смешанного оксида имеют площадь удельной поверхности после прокаливания в течение 4 час при 1000° С не более 10 м2/г.24. The mixed oxide of claim 13, wherein the mixed oxide particles have a specific surface area after calcination for 4 hours at 1000 ° C. of not more than 10 m 2 / g.
25. Смешанный оксид по п.24, в котором частицы смешанного оксида имеют площадь удельной поверхности после прокаливания в течение 4 час при 1000° С не более 5 м2/г.25. The mixed oxide of claim 24, wherein the mixed oxide particles have a specific surface area after calcination for 4 hours at 1000 ° C. of not more than 5 m 2 / g.
26. Смешанный оксид по п.25, в котором частицы смешанного оксида имеют площадь удельной поверхности после прокаливания в течение 4 час при 1000° С не более 3 м2/г.26. The mixed oxide of claim 25, wherein the mixed oxide particles have a specific surface area after calcination for 4 hours at 1000 ° C. of not more than 3 m 2 / g.
27. Смешанный оксид по п.1, который содержит приблизительно от 80 до 20 мас.% CeO2 и приблизительно от 20 до 80 мас.% ZrO2.27. The mixed oxide according to claim 1, which contains from about 80 to 20 wt.% CeO 2 and from about 20 to 80 wt.% ZrO 2 .
28. Смешанный оксид по п.27, который содержит приблизительно от 40 до 60 мас.% СеО2 и приблизительно от 60 до 40 мас.% ZrO2,.28. The mixed oxide according to item 27, which contains from about 40 to 60 wt.% CeO 2 and from about 60 to 40 wt.% ZrO 2 ,.
29. Смешанный оксид по п.28, который содержит приблизительно 50 мас.% CeO2 и приблизительно 50 мас.% TrO2.29. The mixed oxide of claim 28, which contains about 50 wt.% CeO 2 and about 50 wt.% TrO 2 .
30. Смешанный оксид по п.27, который содержит до приблизительно 10 мас.% оксида металла, отличного от оксида церия.30. The mixed oxide according to item 27, which contains up to about 10 wt.% Metal oxide other than cerium oxide.
31. Смешанный оксид по п.30, в котором оксид металла, отличный от оксида церия, выбирают из группы, состоящей из оксида редкоземельного металла, отличного от оксида церия, оксида кальция и их смеси.31. The mixed oxide of claim 30, wherein the metal oxide other than cerium oxide is selected from the group consisting of rare earth metal oxide other than cerium oxide, calcium oxide, and a mixture thereof.
32. Смешанный оксид по п.31, в котором оксид редкоземельного металла является оксидом, выбираемым из группы, состоящей из лантана, празеодима, неодима, самария, гадолиния и иттрия.32. The mixed oxide of claim 31, wherein the rare earth metal oxide is an oxide selected from the group consisting of lanthanum, praseodymium, neodymium, samarium, gadolinium, and yttrium.
33. Способ получения поликристаллических частиц смешанного оксида церия и циркония, включающий:33. A method for producing polycrystalline particles of a mixed ceria and zirconium oxide, including:
i) получение раствора смешанной соли, включающего, по меньшей мере, одну соль церия и, по меньшей мере, одну соль циркония в концентрации, достаточной для образования поликристаллических частиц соответствующего сухого продукта на основе смешанного оксида, причем названные частицы имеют церий-оксидный компонент и цирконий-оксидный компонент, в которых эти компоненты распределены внутри субкристаллической структуры частиц таким образом, что каждый кристаллит в частице состоит из множества прилегающих один к другому доменов, в которых атомные отношения Ce:Zr, которыми обладают прилегающие один к другому домены, характеризуются степенью неоднородности по отношению один к другому, определяемой с помощью метода рентгеновского рассеяния под малыми углами, и выраженной нормализованной интенсивностью рассеяния I(Q) в пределах от приблизительно 47 до приблизительно 119 при векторе рассеяния Q, равном 0,10 A -1, причем названная оксиднаяi) obtaining a mixed salt solution comprising at least one cerium salt and at least one zirconium salt in a concentration sufficient to form polycrystalline particles of the corresponding mixed oxide dry product, said particles having a cerium oxide component and zirconium-oxide component in which these components are distributed inside the subcrystalline structure of the particles in such a way that each crystallite in the particle consists of many adjacent domains in which atom the many Ce: Zr ratios possessed by adjacent one another domains are characterized by a degree of heterogeneity with respect to one another determined by the small-angle X-ray scattering method and a pronounced normalized scattering intensity I (Q) ranging from about 47 to about 119 with a scattering vector Q equal to 0.10 A -1 , wherein said oxide
композиция отличается тем, что имеет кислородную емкость после старения в течение 4 час при 1000° С, равной, по меньшей мере, 260 µмоль O2/г образца;the composition is characterized in that it has an oxygen capacity after aging for 4 hours at 1000 ° C equal to at least 260 μmol O 2 / g of sample;
ii) обработку раствора смешанной соли, полученного в соответствии со стадией (i), основанием с образованием осадка;ii) treating the mixed salt solution obtained in accordance with step (i) with a base to form a precipitate;
iii) обработку осадка, полученного в соответствии со стадией (ii), окислительным агентом в количестве, достаточном для окисления Се+3 до Се+4;iii) treating the precipitate obtained in accordance with step (ii) with an oxidizing agent in an amount sufficient to oxidize Ce + 3 to Ce + 4 ;
iv) промывку и сушку остатка, полученного в соответствии со стадией (iii); иiv) washing and drying the residue obtained in accordance with step (iii); and
v) прокаливание высушенного осадка, полученного в соответствии со стадией (iv), в результате чего получают поликристаллические частицы оксида церия и циркония.v) calcining the dried precipitate obtained in accordance with step (iv), resulting in polycrystalline particles of cerium oxide and zirconium.
34. Способ по п.33, в котором осадок обрабатывают разбавленной водной перекисью водорода для окисления Се+3 до Ce+4.34. The method according to p, in which the precipitate is treated with dilute aqueous hydrogen peroxide to oxidize Ce +3 to Ce +4 .
35. Способ по п.34, в котором осадок обрабатывают разбавленной водной перекисью водорода в количестве, достаточном для обеспечения мольного отношения перекиси водорода к Се от примерно 0,25 до примерно 1.35. The method according to clause 34, in which the precipitate is treated with dilute aqueous hydrogen peroxide in an amount sufficient to provide a molar ratio of hydrogen peroxide to Ce from about 0.25 to about 1.
36. Способ по п.35, в котором осадок обрабатывают разбавленной водной перекисью водорода в количестве, достаточном для обеспечения мольного отношения перекиси водорода к Се от примерно 0,5 до примерно 1.36. The method according to clause 35, in which the precipitate is treated with dilute aqueous hydrogen peroxide in an amount sufficient to provide a molar ratio of hydrogen peroxide to Ce from about 0.5 to about 1.
37. Способ по п.33, в котором концентрация твердых материалов в растворе смешанной соли составляет, по меньшей мере, 23 мас.% в расчете на оксид.37. The method according to p, in which the concentration of solid materials in the solution of the mixed salt is at least 23 wt.% Based on the oxide.
38. Способ по п.37, в котором концентрация твердых материалов в растворе смешанной соли составляет, по меньшей мере, 25 мас.% в расчете на оксид.38. The method according to clause 37, in which the concentration of solid materials in the solution of the mixed salt is at least 25 wt.% Based on the oxide.
39. Способ по п.33, в котором концентрация твердых материалов в растворе смешанной соли находится в пределах от примерно 24 до примерно 39 мас.% в расчете на оксид.39. The method according to p, in which the concentration of solid materials in the solution of the mixed salt is in the range from about 24 to about 39 wt.% In the calculation of the oxide.
40. Способ по п.39, в котором концентрация твердых материалов в растворе смешанной соли находится в пределах от примерно 25 до примерно 29 мас.% в расчете на40. The method according to § 39, in which the concentration of solid materials in the solution of the mixed salt is in the range from about 25 to about 29 wt.% Based on
оксид.oxide.
41. Способ по п.33, в котором величина рН на стадии ii) составляет от приблизительно 8 до 11.41. The method according to p, in which the pH in stage ii) is from about 8 to 11.
42. Способ по п.33, в котором температура на стадиях ii) и iii) не превышает приблизительно 80° С.42. The method according to clause 33, in which the temperature in stages ii) and iii) does not exceed approximately 80 ° C.
43. Способ по п.42, в котором температура на стадиях ii) и iii) не превышает приблизительно 70° С.43. The method according to § 42, in which the temperature in stages ii) and iii) does not exceed approximately 70 ° C.
44. Способ по п.33, в котором высушенный осадок прокаливают в течение времени до примерно 6 час при температуре от примерно 500 до примерно 600° С.44. The method according to p, in which the dried precipitate is calcined for a period of time up to about 6 hours at a temperature of from about 500 to about 600 ° C.
45. Способ по п.33, в котором после осаждения в стадии (ii) добавляют легирующий компонент.45. The method according to clause 33, in which after the deposition in stage (ii) add the alloying component.
46. Способ по п.45, в котором легирующий компонент добавляют до или после прокаливания.46. The method according to item 45, in which the alloying component is added before or after calcination.
47. Способ по п.46, в котором легирующим компонентом является переходный металл группы VIII.47. The method according to item 46, in which the alloying component is a transition metal of group VIII.
48. Способ по п.47, в котором легирующим компонентом является переходный металл, выбираемый из группы, в которую входят никель, палладий, платина и их смеси.48. The method according to clause 47, in which the alloying component is a transition metal selected from the group consisting of nickel, palladium, platinum and mixtures thereof.
49. Способ по п.33, в котором осадок на стадии iv) сушат путем суспендирования осадка в воде с последующей распылительной сушкой водной суспензии.49. The method according to claim 33, wherein the precipitate in step iv) is dried by suspending the precipitate in water, followed by spray drying the aqueous suspension.
50. Способ по п.33, в котором раствор смешанной соли приготовляют смешением соли церия с раствором соли циркония с мольным отношением катиона к аниону от 1:1 до 1:2.50. The method according to p, in which the mixed salt solution is prepared by mixing cerium salt with a solution of zirconium salt with a molar ratio of cation to anion from 1: 1 to 1: 2.
51. Способ по п.33, в котором раствор смешанной соли приготовляют растворением карбоната церия в растворе соли циркония с мольным отношением 1:2 и добавлением минимального количества кислоты, достаточного для растворения карбоната.51. The method according to claim 33, wherein the mixed salt solution is prepared by dissolving cerium carbonate in a zirconium salt solution with a molar ratio of 1: 2 and adding a minimum amount of acid sufficient to dissolve the carbonate.
52. Смешанный оксид, полученный способом по п.33.52. The mixed oxide obtained by the method according to p. 33.
53. Катализатор и носитель катализатора, содержащие композицию смешанного оксида по п.1, нанесенную на подложку.53. The catalyst and catalyst carrier containing the mixed oxide composition of claim 1, supported on a substrate.
54. Катализатор и носитель катализатора, содержащие композицию смешанного оксида по п.4, нанесенную на подложку.54. The catalyst and catalyst carrier containing the composition of the mixed oxide according to claim 4, deposited on a substrate.
55. Катализатор и носитель катализатора, содержащие композицию смешанного оксида по п.7, нанесенную на подложку.55. The catalyst and catalyst carrier containing the mixed oxide composition of claim 7, deposited on a substrate.
56. Катализатор и носитель катализатора, содержащие композицию смешанного оксида по п.10, нанесенную на подложку.56. The catalyst and catalyst carrier containing the mixed oxide composition of claim 10, deposited on a substrate.
57. Катализатор и носитель катализатора по п.54, содержащие каталитический благородный металл, нанесенный на композицию смешанного оксида.57. The catalyst and catalyst carrier according to claim 54, comprising a catalytic noble metal supported on a mixed oxide composition.
58. Катализатор и носитель катализатора по п.55, содержащие каталитический благородный металл, нанесенный на композицию смешанного оксида.58. The catalyst and catalyst carrier of claim 55, comprising a catalytic noble metal supported on a mixed oxide composition.
59. Катализатор и носитель катализатора по п.56, содержащие каталитический благородный металл, нанесенный на композицию смешанного оксида.59. The catalyst and catalyst carrier of claim 56, comprising a catalytic noble metal supported on a mixed oxide composition.
60. Композиция смешанного оксида, имеющая многофазную кубическую форму кристаллизации, включающую поликристаллические частицы с церий-оксидным компонентом и цирконий-оксидным компонентом, в которых эти компоненты распределены внутри субкристаллической структуры частиц таким образом, что каждый кристаллит в частице состоит из множества прилегающих один к другому доменов, в которых атомные отношения Ce:Zr, которыми обладают прилегающие один к другому домены, характеризуются степенью неоднородности по отношению один к другому, определяемой с помощью метода рентгеновского рассеяния под малыми углами и выраженной нормализованной интенсивностью рассеяния I(Q) в пределах от приблизительно 47 до приблизительно 119 при векторе рассеяния Q, равном 0,10 A -1.60. A mixed oxide composition having a multiphase cubic crystallization form comprising polycrystalline particles with a cerium oxide component and a zirconium oxide component in which these components are distributed within the subcrystalline structure of the particles so that each crystallite in the particle consists of many adjacent to each other domains in which the Ce: Zr atomic ratios possessed by adjacent one another domains are characterized by the degree of heterogeneity with respect to one another, we define using the small-angle X-ray scattering method and the expressed normalized scattering intensity I (Q) ranging from about 47 to about 119 with a scattering vector Q of 0.10 A −1 .
61. Композиция смешанного оксида по п.60, которая характеризуется скоростью61. The mixed oxide composition according to p. 60, which is characterized by speed
отдачи кислорода выше 1,0 мг-О2/м2-мин.oxygen returns above 1.0 mg-O 2 / m 2 -min.
62. Композиция смешанного оксида по п.60, которая характеризуется кислородной емкостью после старения в течение 4 час при 1000° С, равной, по меньшей мере, 260 μ моль O2/г образца.62. The mixed oxide composition according to p. 60, which is characterized by an oxygen capacity after aging for 4 hours at 1000 ° C, equal to at least 260 μ mol O 2 / g of sample.
63. Композиция смешанного оксида по п.61, которая характеризуется кислородной емкостью после старения в течение 4 час при 1000° С, равной, по меньшей мере, 330 μ моль O2/r образца.63. The mixed oxide composition according to Claim 61, which is characterized by an oxygen capacity after aging for 4 hours at 1000 ° C. equal to at least 330 μmol O 2 / r of the sample.
64. Композиция смешанного оксида по п.60, у которой нормализованная интенсивность рассеяния I(Q) находится в пределах от приблизительно 50 до 100 при векторе рассеяния Q, равном 0,10 A -1.64. The mixed oxide composition of claim 60, wherein the normalized scattering intensity I (Q) is in the range of about 50 to 100 with a scattering vector Q of 0.10 A −1 .
65. Композиция смешанного оксида по п.64, у которой нормализованная интенсивность рассеяния I(Q) находится в пределах от приблизительно 54 до 85 при векторе рассеяния Q, равном 0,10 A -1.65. The mixed oxide composition of claim 64, wherein the normalized scattering intensity I (Q) is in the range of about 54 to 85 with a scattering vector Q of 0.10 A −1 .
66. Композиция смешанного оксида по п.60, у которой график зависимости логарифма нормализованной интенсивности рассеяния LnI(Q) от логарифма вектора рассеяния ln(Q) при -2,5<ln(Q)<-1 имеет прямолинейный участок, и угол наклона прямолинейного участка равен -4,0±0.4.66. The mixed oxide composition according to claim 60, wherein the graph of the logarithm of the normalized scattering intensity LnI (Q) versus the logarithm of the scattering vector ln (Q) at -2.5 <ln (Q) <- 1 has a straight line segment and the angle of inclination straight section is -4.0 ± 0.4.
67. Композиция смешанного оксида по п.7, у которой график зависимости логарифма нормализованной интенсивности рассеяния LnI(Q) от логарифма вектора рассеяния ln(Q) при -2,5<ln(Q)<-1 имеет прямолинейный участок, и угол наклона прямолинейного участка равен -4,0±0.4.67. The mixed oxide composition according to claim 7, in which the graph of the logarithm of the normalized scattering intensity LnI (Q) versus the logarithm of the scattering vector ln (Q) at -2.5 <ln (Q) <- 1 has a straight section, and the angle of inclination straight section is -4.0 ± 0.4.